一种对数字集成电路焊点健康状态实时监测的装置

摘要

一种对数字集成电路焊点健康状态实时监测的装置，它包括状态信号采集电路、状态信号检测电路及判断输出电路三个部分。状态信号采集电路对能够反映焊点网络的健康状态的电压信号进行采集，并传输给状态信号检测电路；状态信号检测电路对状态信号进行检测，并将检测结果传输给判断输出电路；最终由判断输出电路对检测结果进行综合判断并输出判断结果。本发明能够在不影响器件正常使用的前提下，对数字集成电路器件正常使用期间连接其内部晶片与印制线路板的焊点网络的健康状态进行实时监控；健康、亚健康及故障这三个状态的划分可对焊点网络的健康状态进行有效地评估。它方法简单，实现容易，功耗不高，在焊点网络监测技术领域里有广阔的应用前景。

主权项

一种对数字集成电路焊点健康状态实时监测的装置，其特征在于：它包括状态信号采集电路、状态信号检测电路及判断输出电路三个部分；该状态信号采集电路对能够反映焊点网络的健康状态的电压信号进行采集，并传输给状态信号检测电路；该状态信号检测电路对状态信号进行检测，并将检测结果传输给判断输出电路；最终由该判断输出电路对检测结果进行综合判断并输出判断结果；所述状态信号采集电路是：由两条支路连接而成；一条支路串联二极管D1、R5连接到高电平Vdd；另一条串联D6、R6连接到低电平地；通过这两条支路的设置，则无论器件I/O输出的是高电平还是低电平，焊点网络状态都能被检测出来；在焊点网络电阻较小的情况下，当I/O输出高电平时，D1截止D6导通，焊点网络电阻、D6与R6串联于I/O输出的高电平和R6接地提供的低电平之间；此时，在D6与R6之间的结点上将产生状态检测电压；当I/O输出低电平时，D1导通D6截止，焊点网络电阻、D1与R5串联于I/O输出的低电平和R5连接的Vdd提供的高电平之间；此时，在D1与R5之间的结点上将产生状态检测电压；当焊点网络电阻大到一定程度时，D1、D6将同时导通，此时，D6与R6以及D1与R5之间的结点上都将产生状态检测电压；所述状态信号检测电路是：由参考阈值电压提供电路和两个双限比较器组成；参考阈值电压提供电路给两个双限比较器提供上下限参考阈值电压；该参考阈值电压提供电路由R13、R14、R15串联成的电阻桥和R8、R7、R4串联成的电阻桥并联于高低电平之间而成；同时，D6与R6和D1与R5之间的结点上产生的状态检测电压分别传输给两个双限比较器；双限比较器即窗口比较器，是一种典型的电压比较器，它是由基本运算放大器、二极管D2‑D5及限幅电路组成；两条由基本运算放大器和二极管D2‑D5串联的支路并联后，再与限幅电路串联，其中限幅电路由电阻R9‑R12与稳压二极管D7、D8并联后串联于地及另一电阻之间而成；该基本运算放大器是由集成运算放大器提供；焊点网络健康状态恶化时，其电阻值会变大并导致状态检测电压的变化；双限比较器将状态检测电压与参考电压进行比较，以评估其健康状态；每个双限比较器的参考电压都有两个阈值，当状态检测电压落入这两个阈值之间时，双限比较器输出低电平并认为健康状态恶化；所述判断输出电路是：由与门U1、或门U2、U4以及异或门U3共同组成的一个组合门电路；两个双限比较器的输出与双输入的与门U1及异或门U3相连接；与门U1同一个有着使能输入Enable的或门U2相连接；异或门U3和或门U2的输出接入或门U4；判断输出电路对来自两条支路上的双限比较器输出的检测信号进行综合判断并输出判断结果。